Un convertidor de CC a CC es una fuente de alimentación que
convierte una fuente de corriente continua (CC) de un nivel de voltaje a otro.
Hay dos tipos de convertidores CC/CC: lineales y de conmutación.
Un convertidor CC/CC utiliza una caída de tensión resistiva para generar y regular una tensión de salida dada,
un convertidor CC/CC de conmutación convierte almacenando periódicamente energía de
entrada y luego liberando esa energía en la salida a una tensión diferente.
Puede almacenarse en componentes de campos magnéticos, como inductores o transformadores,
o en componentes de campos eléctricos, como condensadores.
Los convertidores basados en transformadores proporcionan aislamiento entre la entrada y la salida.
2.Tipos de convertidores
Los convertidores cc/cc se clasifican en dos grupos en función de si poseen aislamiento. Existen de cada
grupo varios convertidores que poseen características que los hacen únicos para el desempeño de una determinada función.
En este caso, nos centraremos en el análisis de los convertidores sin aislamiento y comentaremos superficialmente dos convertidores
con aislamiento.
Figura 1: Clasificación de los convertidores cc/cc
3.Convertidores sin aislamiento Galvánico
Los convertidores se analizaran de forma ideal con el objetivo de analizarlo sin perdidas en régimen permanente.
Para dicho análisis, la idea es trocear la tensión en continua. El periodo 'T' consta de dos partes: en conducción 'DT',y
en corte '(1-D)T'; en función del interruptor ideal.
El ciclo de trabajo 'D', es el tiempo respecto del periodo que un interruptor esta en conducción; su valor nunca puede superar la unidad.
3.1 Convertidor reductor (Buck)
Los convertidores de CC a CC son dispositivos que almacenan temporalmente energía eléctrica con
el fin de convertir la corriente continua CC de un nivel de tensión a otro. Según el análisis en régimen permanente,la tension de salida VOUT depende
de la tensión de entrada VIN y del ciclo de trabajo D del interruptor ideal.
Figura 2: Modalidad fundamental de un convertidor reductor (buck)
3.2 Convertidor elevador (Boost)
Un convertidor elevador CC/CC básico utiliza la misma cantidad de componentes pasivos, pero los organiza para
aumentar la tensión de entrada de modo que la tensión de salida sea mayor que la tensión de entrada.
Figura 3: Modalidad fundamental de un convertidor elevador (boost)
3.3 Convertidor Reductor-Elevador (Buck-Boost)
Un circuito reductor-elevador de CC/CC típico permite que la tensión de CC de
entrada aumente o disminuya según el ciclo de trabajo. De la ecuación que se observa en al figura 4, se puede
ver que la tensión de salida siempre tiene la polaridad opuesta a la tensión de entrada.
Esta es la razón por la cual los convertidores buck-boost también se conoce como inversor de tensión.
Figura 4: Modalidad fundamental de un convertidor buck-boost
4.Convertidores con aislamiento Galvánico
Existen dos clases importantes de convertidores de cc/cc aislados que se basan en transformadores: el flyback y el forward.
Ambos tipos, tienen la salida y la entrada aisladas, siendo el transformador la causa del aislamiento.
El tipo flyback opera de forma similar que el buck-boost pero e diferencia que este almacena
la energia en el transformador.
El tipo fordward, se usa el transformadorde forma clásica para transmitir energia desde el primario al secundario,
conmutador cerrado.
Figura 5: Modalidad fundamental de un convertidor flyback
4.1 Saber más de los convertidores aislados
4.2 Venta de convertidores aislados
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5. Resumen
TIPOS
Relación
BUCK
VOUT=D*VIN
BOOST
VOUT=VIN/(1-D)
BUCK-BOOST
VOUT=-VIN*D/(1-D)
Tabla 1: Resumen de las realciones de los convertidores sin aislamiento